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中国石油大学（华东）化工原理课程设计
图3-3 严格法模拟图
图3-4 严格法模拟图
各塔板的气液相负荷数据：
表3-12 严格法模拟各塔板的气液相负荷 Stage Temperature Pressure Heat duty Liquid from ℃ bar Gcal/hr kmol/hr 1 80.3079827 1.01325 -1.5789985 213.74806 2 85.2407126 1.1652375 0 130.28532 3 85.8107648 1.17190362 0 129.794852 4 86.5586531 1.17856974 0 129.091385 5 87.5556056 1.18523586 0 128.093107 6 88.8995878 1.19190197 0 126.672187 7 90.7384615 1.19856809 0 124.639681 8 93.3069413 1.20523421 0 121.732056 17
Vapor from kmol/hr 0 213.74806 216.058853 215.568385 214.864918 213.86664 212.44572 210.413214 中国石油大学（华东）化工原理课程设计
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 96.9085834 101.10155 101.834716 102.97482 104.751928 107.383856 110.909521 115.023462 119.164724 122.90219 126.215076 129.44908 133.065681 1.21190033 0 1.21856645 0 1.22523257 0 1.23189868 0 1.2385648 0 1.24523092 0 1.25189704 0 1.25856316 0 1.26522928 0 1.27189539 0 1.27856151 0 1.28522763 0 1.29189375 1.37199518 117.894505 250.355945 250.037253 249.496538 248.633833 247.594492 246.744287 246.338735 246.475914 246.748308 246.681978 246.037272 80.6367922 207.505589 170.373631 169.719152 169.400461 168.859745 167.99704 166.9577 166.107495 165.701943 165.839121 166.111515 166.045186 165.40048
图 3-5各塔板气液相负荷图图
4 热量衡算
4.1
塔顶冷凝器的热负荷Qc
查得25℃时，各组分的焓值与比热容
表4-1 各组分25℃时的焓值 状态 ??Hr,298KJ/mol A L G 48.99 82.89 18
Cp J/mol 135.95 82.43 中国石油大学（华东）化工原理课程设计
B C L G L G 12.18 50.20 -12.34 29.92 157.29 103.75 185.96 124.4 ???Hr,T??Hr,298?Cp*?T
4.1.1 塔顶冷凝罐的焓值
因为塔顶冷凝罐的t=45℃ HL kJ/kmol XiD 所以HLG??XiD*HLi?51709*0.9923?15325.8*0.0077?51428.85kJ/kmol
表4-2 各组分45℃时的焓值 A B 51709 15325.8 0.9923 0.0077 C -8620.8 0 4.1.2 塔顶各组分的焓值
因为塔顶温度TD=85.1℃ Hv kJ/mol HL kJ/mol XiD 所以HVD??XiD*HVi?87844.04*0.9923?56435.38*0.0077?87602.19kJ/kmol HLD??XiD*HLi?57160.60*0.9923?56435.38*0.0077?57155.02kJ/kmol
表4-3 各组分85.1℃时的焓值 A B 87844.04 56435.38 57160.60 21633.13 0.9923 0.0077 C 37396.44 -1163.80 0 4.1.3 进料各组分的焓值
进料温度T=104.4℃ Hv kJ/kmol HL kJ/kmol Xi yi 表4-4 各组分104.4℃时的焓值 A B 89434.94 58437.75 59784.43 24668.83 0.4580 0.2118 0.7511 0.1461 C 40035.56 2425.22 0.3295 0.1054 所以HvF?89434.94*0.7511?58437.75*0.1461?40035.56*0.1054?79932.09kJ/kmol
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HLF?0.4580*59784.43?0.2118*24668.83?0.3295*2425.22?33405.24kJ/kmol
4.1.4 塔底各组分的焓值
塔底温度Tw=132.35℃ Hv kJ/kmol HL kJ/kmol Xi 所以HVW??HViXiW?51239.92kJ/mol HLW??HLi*XiW?16837.10kJ/mol 所以冷却器热负荷 Qc
Rc?LDL1Hv2?Hv187602.19?57155.02??R*?1.9457*?1.6377 DDHv1?HLG87602.19?51428.85表4-5 各组分132.35℃时的焓值 A B 91738.86 61337.56 63584.23 29065.08 0.0107 0.4018 C 43595.39 7622.81 0.5875 Qc?(Rc?1)*D*(Hv1?HLG)?(1.6377?1)*84.33*(87602.19?51428.85)?8.05*10kJ/hr6
4.2 塔顶产品带出热量 QD
QD=D*HLG=84.33*51428.85=4.34*10^6kJ/hr
4.3 进料带入热量QF
QF=e*F*HvF+(1-e)*F*HLF
=0.2*163.62*79932.09+0.8*163.62*33405.24=6.99*10^6kJ/hr
4.4 塔顶产品带出热量QW
Qw=W *Hw=79.29*16837.10=1.34*10^6kJ/hr
4.5 塔底再沸器的热负荷QB
QB=QC+QD+QL+QW+QF
QL=5%QB
所以QB=7.10*10^6kJ/hr
4.6 4.7
散热于周围的热量QL 冷却水及加热蒸汽用量
20
QL=%5*QB=0.05*7.10*10^6kJ/hr Cp,H2O=4.18 kJ/kg.k
设进口温度25℃，出口温度35℃